雙創課程融合3D打印技術的改革實踐探究
——以陽光學院為例

■陳志椿

(陽光學院創新創業教育學院,福建 福州 350000)

一、陽光學院雙創課程改革現狀

陽光學院自創校就以建設“創業者園地,企業家搖籃”為辦學特色,將創新創業教育工作放在服務學校發展戰略全局的高度統籌推進,并不斷深化與完善,提出建設“創四方生態系統”構想,逐步形成了具有陽光學院特色的創新創業教育體系。為保證“創四方生態系統”理念的落實和課程體系的順利實施,學校整合資源,建成集教學、實作、實踐、孵化功能一體化的創新創業教育特色基地——創四方園,為學生提供了從創意、創新、創業直到成為創客的全方位服務。

陽光學院將創新創業教育作為應用型改革的重點和特色,促進創新創業教育與專業教育有機融合,是學校發展的關鍵任務之一。“創四方教育生態系統”設計了“普及-專注-突破”三段進階式創新創業模塊課程體系,如圖1所示。

圖1 “普及-專注-突破”三段進階式創新模塊課程體系

在通過創新創業模塊第一階段“普及”式創意與創新必修課程的教學后,學生們已經能突破思維定勢,勇于打破常規,較好地掌握創意思維及構想創新的方法。3D打印技術能將創新產品原型快速直觀地進行呈現,所以將3D打印應用于創新創業教育模塊的進階選修課程可以很好地為課程體系第二、三階段“專注”和“突破”助力。

二、雙創課程融合3D打印技術改革背景

3D打印是一門綜合性強、應用面廣的專業,單以3D打印技術本身而言,就涉及到眾多的學科,如：材料學、機械工程學、電子信息工程學、工業設計學、美術學等。陽光學院將3D打印融入創新創業教育之中,初期主要依托創四方園創客中心的3D打印實作坊,課程以3D打印實作微學分創客實驗實作的形式開展,課程的具體結構安排見附表1。

附表1 3D打印實作課程結構

3D打印實作雖然隸屬于課程體系的第二階段“專注”式進階選修課程,但由于課程教學內容安排知識點跨度大、涵蓋面廣、學時較少及教學積累的欠缺,更多的只是完成3D打印技術科普及3D打印相關設備基本操作的教學任務。課程的“專注度”不足,與第一階段“創意與創客”的銜接不夠緊密。同時由于教學手段不夠豐富,使得以培養學生創新精神為首要目標的教學觀念無法達到預期效果。經過幾個學期教學實踐探索與反思積累,現將3D打印技術應用于本校創新創業教育課程教學改革與提升的具體思路與創新舉措進行總結闡述。

三、課程改革的思路

實施創新創業教育就是要從培養創新精神入手,以提高創新實踐能力為核心,帶動學生整體素質的自主構建和協調發展。對本校現有的3D打印創新實踐課程開展改進提升,主要從以下四個方面入手。

(一)增強創新觀念的使命感

教師教育觀念的改變,深刻認識到進行創新教育的重要性與加快進行課程改革的使命感,是能否實施課程改革的首要因素。唯有教師重新審視、梳理好師與生、教與學的聯系,并將自身背負的使命感轉化為切實的執行力,盡自己最大可能重新整合多維度、多類型的教學資源,才能保證課程改革的可行性。

(二)提升課程設計的專注度

通過持續地對各類教學資源進行補充與篩選的方式,實現課程專注度的穩步推進。課程專注度提升的抓手體現在以下兩點：一是課程創設有效的問題情景。在有限的時間內借助感知情緒、發現問題、評估問題、分析問題、努力解決這一流程順序,獲得可行的解決方案,實現創新思維實踐的訓練。二是課程創設貼近生活實際應用的實作任務。將3D打印“DIY”的理念,融入課程設計的全過程。實現由3D打印技術基礎教學、三維建模學習到創新設計、3D打印“DIY”制作進階式的學習過程,更有利于學生對3D打印“DIY”全流程知識點及實踐技能的掌握。

(三)營造課堂學習的愉悅感

采用以學生為主導、參與度更強、互動方式更和諧的教學方式方法,營造愉悅的課堂學習氛圍。教師要多站在學生的角度,換位思考開展教學設計,充分考慮初學者的感受。在課堂實踐中,師生要共同維護和提升學習的愉悅感,使之實現良性的循環,激發學生持續學習與自我管理的主觀能動性。

(四)強化教學考核的有效性

課程考核方式的確定會極大地影響學生學習的目的性,所以制定合理、有效的考核方式也是影響改革成效的關鍵因素。課程考核方式的確定既要保證對整個學習過程的全覆蓋,又要對創新實踐能力考核指標有所側重,且各模塊占比合理。制定明確的考核標準來確保考核的客觀性,同時又能最大限度地調動學生對課程學習的積極性,只有確保這二者達到相對的平衡,才能算是對課程實現有效考核。

四、實施課程改革的創新舉措

(一)加強課程內涵建設

保持課程內容穩定的更新,是加強課程建設的好方法。課程進行提升的具體措施是將原來8學時0.5學分的3D打印實作微學分實驗課程改為32學時2學分的3D打印創意設計與制作實踐應用型課程。3D打印創意設計與制作課程結構詳見附表2。課程系統地安排了3D打印設計與制作全過程的教學實踐,內容主要涵蓋了三個階段：前期準備階段,學習3D打印技術及相關設備的基礎知識；中期實踐階段,進行三維模型設計的構思、修改及實物模型的輸出；后期完善階段,完成實物三維模型的加工處理。提升后的課程不僅專注于3D打印專業知識及技能的訓練,還提供了大量創新應用實踐的機會及創新展示的舞臺。

附表2 3D打印創意設計與制作課程結構

(二)改善教學方式方法

3D打印創意設計與制作是一門跨多學科的實踐型課程,其最佳的教學方式自然也要多形式綜合采用。在實踐中除了采用以學生為主體的啟發式、實踐式、討論式、項目式、團隊式的模式外,還特別注重創設有效的問題情景與貼近生活實際應用的實作任務。以課程三維建模軟件部分的學習為例,在教學過程中,采用試錯的模式來進行,就是在學生可能會出錯的操作步驟上,故意設置陷阱。事實上,按照莫非定律,凡是有可能出問題的地方,一定會遇到困難。學生為了解決問題進行思考的過程中,能充分地將新舊知識進行融合,建構新的知識體系,養成自主探究學習的好習慣。教學實例從簡單的零件,到實用的物件,都富有創造性設計的空間。經過實踐證明這種多形式相融合的教學手段,可以讓學生們從成功的實踐中收獲喜悅與自我價值,大幅度提升他們內在的學習熱情與效率。

(三)搭建和諧創新舞臺

課堂不僅是師生之間完成教與學的平臺,更是學生與教師進行自我展示的舞臺。課堂模式由以教師為主體開展知識傳授的形式向以學生為主體進行自主探究學習的轉變,能更好地完成和諧創新、平等互助舞臺的搭建。課程在實踐過程中,鼓勵學生大膽地提出質疑,表達想法,相互探討解決問題的不同方法,并在課程的最后章節提供自我展示匯報的機會。學生在教學活動中既是參與者、探索者、合作者,同時也充當評委的角色。學生多角色的扮演與互動為營造和諧、愉悅的學習氛圍提供支持。

(四)落實多元考核機制

課程采用多元性的成績考核機制,實現對學生學習過程積極性與學習成果導向性二者綜合有效的評定。多元性評價成績=平時成績(占總成績的60%)+期末成績(占總成績的40%)。其中平時成績包含到課率、課堂表現、課后作業,考核學生對創新思維設計與實際應用的掌握情況。期末成績包含課程實作成果及現場匯報,考察知識技能實踐與總結展示等綜合素質能力。在實施考核時,除了確保對學習全過程的評價,還會對創新實踐能力考核指標有所側重,對于學生創新性與互助性的表現進行適當加權,以此鼓勵學生保持良好的學習習慣。

(五)抱團合力跨域共享

提倡學生跨院系交流、教師跨專業合作,充分發揮各自優勢,彼此智力共享、取長補短。落實跨域共享,抱團合力發展的具體途徑有兩條,一是學生跨院編班,打破原有的學科劃分,人為地進行跨三個院系以上的混合編班；二是教師成立名師工作室,全面集中教師智慧,主攻優勢領域,合力突破。伴隨著以上兩條途徑在實踐中不斷的積累,也進一步推動了師生在科學研究、學科競賽、社會實踐等方面的合作,推動傳統課程教學向基于項目式應用型的實踐教學轉型。同時以工作室為載體的教學模式,為師生課堂外的學習交流提供紐帶,為持續保障良好的“導學”關系助力。

五、結語

綜上所述,將3D打印技術與創新創業教育課程相融合,借助三維設計軟件與3D打印機等設備將奇思妙想快速創造進現實,通過對創新產品原型的實踐探究、改進再造,有利于創新產品步入市場進行商業轉化。始終圍繞以學生為本的出發點,結合陽光學院特色的創新創業教育體系——“創四方生態系統”,深入開展專創融合課程教育的改革,必然是一條培養終身創客的有效途徑。